Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale
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Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Bericht und Anlagen im Auftrag des Bayerischen Landesamtes für Umwelt Aachen, März 2007 Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Wir danken allen Beteiligten für die Hilfestellungen bei der Bearbeitung und die jederzeit freundliche und kooperative Zusammenarbeit. Projektbearbeitung Dr.-Ing. Oliver Buchholz Dipl.-Ing. Heidrun Bücker Redaktion M.A. Geogr. Birgitt Charl Das Titelbild zeigt das Überschwemmungsgebiet der Fränkischen Saale in der Gemeinde Hammelburg, Gemarkung Diebach mit den hochwassergefährdeten Objekten. Aachen, März 2007 (Dr.-Ing. Oliver Buchholz) © Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH Bachstraße 62-64 D-52066 Aachen Jegliche anderweitige, auch auszugsweise, Verwertung des Berichtes, der Anlagen und ggf. mitgelieferter Pro- jekt-CD außerhalb der Grenzen des Urheberrechts ist ohne schriftliche Zustimmung des Auftraggebers un- zulässig. Dies gilt insbesondere auch für Vervielfältigungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Projektnummer P 1028 Anzahl der Ausfertigungen 3 Ausfertigungsnummer 3 – 1 Auflage 1 März 2007 Seite I Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis IV Anlagenverzeichnis V Zusammenfassung VI 1 Veranlassung 1 2 Hydrologisch-hydraulische Grundlagen 2 2.1 Längsschnitte........................................................................................................... 2 2.2 Hydraulische Berechnung HQ100-Klima ................................................................. 6 3 Grundlagen der Schadensberechnungen 7 3.1 Spezifische Schäden................................................................................................ 7 3.2 Jahreszeitlicher Einfluss.......................................................................................... 9 3.3 Jährlichkeitsabhängiger Schadensminderungsfaktor ............................................ 10 4 Berechnungsergebnisse 12 4.1 Auswertungsmethode ............................................................................................ 12 4.2 Schadenspotenziale Istzustand.............................................................................. 13 4.3 Schadenserwartung Istzustand.............................................................................. 15 4.4 Gegenüberstellung HQ100-Klima und HQ100 ......................................................... 18 5 Zusammenfassendes Ergebnis 25 5.1 Bewertung ............................................................................................................. 25 5.2 Weitergehender Untersuchungsbedarf.................................................................. 25 6 Literatur 26 März 2007 Seite II Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Abbildungsverzeichnis Abbildung 3-1: Jährlichkeitsabhängige Schadensminderungsfaktoren für T = 2 bis 1000 a ......................................................................................... 11 Abbildung 4-1: Verlauf des Gesamtschadens als Grundlage der Schadenserwartungsberechnung................................................................ 17 März 2007 Seite III Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Tabellenverzeichnis Tabelle 2-1: Hydrologischer Längsschnitt Fränkische Saale I für den Istzustand und Variante HQ100-Klima ................................................................................. 2 Tabelle 2-2: Hydrologischer Längsschnitt der Nebengewässer für Istzustand und Variante HQ100-Klima ................................................................................. 3 Tabelle 2-3: Hydraulischer Längsschnitt Fränkische Saale I........................................... 4 Tabelle 2-4: Hydraulischer Längsschnitt Nebengewässer............................................... 5 Tabelle 3-1: Spezifische Schäden an Siedlungsflächen und ihre Gruppierung ............... 7 Tabelle 3-2: Spezifische Schäden an Infrastruktur (Linienobjekte) und Gruppierung.... 8 Tabelle 3-3: Spezifische Schäden an land- und forstwirtschaftlichen Nutzflächen sowie Siedlungsfreiflächen und ihre Gruppierung ................................................ 8 Tabelle 3-4: Schadensfaktoren in Abhängigkeit der Flächennutzung und Jährlichkeit. 10 Tabelle 4-1: Gruppierung der Flächenschäden .............................................................. 12 Tabelle 4-2: Geschätzter Gesamtschaden im Überflutungsgebiet für den Istzustand ... 13 Tabelle 4-3: Übersicht der Schadenserwartung je Gemeinde........................................ 16 Tabelle 4-4: Aggregierte Berechnung der Schadenserwartung über Gesamtsummen .. 17 Tabelle 4-5: Übersicht der Gesamtschäden der Gemeinden für die Varianten HQ100 und HQ100-Klima .............................................................................................. 18 Tabelle 4-6: Vergleich der betroffenen Objekte und Objektschäden in der jeweiligen Gemarkung (alphabetische Sortierung)..................................................... 20 Tabelle 4-7: Vergleichende Darstellung der Größe der ÜSG, der Flächenschäden sowie der Gesamtschäden in den Gemarkungen ................................................. 22 März 2007 Seite IV Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Anlagenverzeichnis Anlage 1: Ergebnistabellen Schadensberechnung Anlage 1.1: Schadenspotenziale Istzustand Anlage 1.1.1: Objekte und erwartete Schäden je Wirtschaftszweig pro Gemarkung, Ist- zustand Anlage 1.1.2: Erwartete Schäden pro Gemarkung, Istzustand Anlage 1.1.3: Zusammenfassung der erwarteten Schäden der Gemarkungen pro Gemeinde, Istzustand Anlage 1.1.4: Gegenüberstellung der erwarteten Schäden für HQ100 und HQ100-Klima pro Gemarkung Anlage 1.4: Schadenserwartung je Gemeinde aufgeschlüsselt nach Gemarkungen Anlage 1.4.1: Schadenserwartung je Gemeinde Anlage 1.5: Wasserspiegellagen im Bereich der Ortslagen Anlage 1.5.1: Tabelle der W(T) mit Differenzen W100 – W100-Klima Anlage 1.5.2: Tabelle mit Differenzen aller WT zu W1 Anlage 1.5.3: Grafik der prozentualen Differenzen Anlage 1.6: Gesamtschäden pro Gemeinde Anlage 1.6.1: Grafik Gemeindegruppe I Anlage 1.6.2: Grafik Gemeindegruppe II Anlage 1.6.3: Grafik Gemeindegruppe III Anlage 1.6.4: Grafik Gemeindegruppe IV Anlage 1.7: Gesamtschäden pro Gemarkung HQExtrem, HQ100, HQ100-Klima Anlage 1.7.1: Unterlauf Fr. Saale Anlage 1.7.2: Unterlauf Fr. Saale Anlage 1.7.3: Oberlauf Untersuchungsgebiet Anlage 1.7.4: Oberlauf Untersuchungsgebiet Anlage 1.8: Auswirkung der Abflusserhöhung pro Gemarkung Anlage 1.9: Hochwasserschutz der jeweiligen Gemarkung Anlage 2: Karten Anlage 2.1: Übersichtsplan (Maßstab 1:100.000) Anlage 3: Digitale Daten März 2007 Seite V Hydrotec Ergänzung Schadenspotenzialermittlung Fränkische Saale Zusammenfassung Im Auftrag des Bayerischen Landesamts für Umwelt, Hof, waren basierend auf vorliegenden Studien die Schadenspotenzialuntersuchungen an der Fränkischen Saale für kleine Abflüsse und für einen klimawandelbezogenen Lastfall HQ100 zu ergänzen. In einer in 2006 fertiggestellten Studie im Auftrag des Wasserwirtschaftsamtes Bad Kissingen hatte Hydrotec eine Kosten-Nutzen-Analyse für potenzielle Rückhalteräume im Gebiet der Fränkischen Saale durchgeführt. Hauptbestandteil der Studie war eine Schadenspotenzialbe- rechnung für den Istzustand und 2 Planungszustände für die Abflussjährlichkeiten T = 10, 20, 50 und 100 a. Die Abflüsse HQx der Planzustände wurden wie für den Istzustand mit dem NA-Modell der Fränkischen Saale berechnet. Die Umsetzung in Überschwemmungsflächen und Tiefengrids erfolgte mittels stationärer, hydraulischer 2D-Simulationen. Im Rahmen der jetzigen Studie waren für die untersuchten Gewässer die Schadenspotenziale für die kleineren Jährlichkeiten T = 2 a und 5a für den Istzustand zu ergänzen und bei der Be- rechnung der Schadenserwartung zu berücksichtigen. Ebenso war der potenzielle Schaden für ein klimaverändertes HQ100 zu ermitteln und der Schadensberechnung für HQ100 gegenüber- zustellen und zu erläutern. Für den Lastfall „Klima“ wurden die HQ100-Abflüsse des NA- Modells mit dem Faktor 1,15 skaliert und auf dieser Basis hydraulische 2D- Wasserspiegellagenberechnung mit anschließender Ermittlung der Schadenspotenziale durch- geführt. In Absprache mit dem Auftraggeber wurden einige Berechnungsgrundlagen für die Schadens- ermittlung (spezifische Schäden, Einfluss der Jahreszeiten, Einfluss der Jährlichkeit) neu de- finiert. Zur Ermittlung der vorhandenen Gefährdung durch HW-Abflüsse im Untersuchungsgebiet wurden im Bereich der Ortschaften punktuelle Wasserspiegellagen aus den Tiefengrids ab- gegriffen und hinsichtlich der örtlichen Wasserstandsänderungen in Bezug auf die Jährlich- keiten und den Klimaeinfluss analysiert. Die topografischen Verhältnisse in den trogförmigen Flussauen und die Nutzung durch Sied- lung und Gewerbe, die sich auf die Randlagen der Flusstäler konzentrieren, spiegeln sich in den Schadensbildern wieder. Bereits bei kleinen Hochwassern sind landwirtschaftliche Flä- chen in der Breite betroffen, die wegen der geringen spezifischen Schäden in der Summe zu relativ moderaten Gesamtschäden führen. Gewässernahe Infrastruktureinrichtungen in enge- ren Tälern führen dort frühzeitig zu einem deutlichen Schaden. Einen erheblichen Einfluss auf die jährlichkeitsabhängige Schadensentwicklung hat die Anzahl der betroffenen Objekte (Wohngebäude, Gewerbe, Industrie), die teilweise bereits ab einem HQ5 und in größerem Umfang bereits bei einem HQ10 potenziell gefährdet